Cogenerazione: il futuro dell'energia decentralizzata

Nel settore industriale, commerciale e nei servizi pubblici come gli ospedali, è essenziale garantire un approvvigionamento costante di elettricità e calore, nonostante l'imprevedibilità crescente delle fonti rinnovabili. Un'altra questione di crescente importanza è la riduzione effettiva delle emissioni di CO2, come sottolinea Stefan Liesner, Responsabile Marketing e degli Affari Pubblici di 2G Energy AG. "Lo vediamo anche nelle richieste dei clienti. Vogliono davvero essere 'verdi', non solo sulla carta."

Negli ultimi anni, però, abbiamo notato che la scelta tra "pompa di calore o impianto di cogenerazione" spesso non risulta soddisfacente. "La soluzione economicamente più vantaggiosa è solitamente una strategia combinata di pompe di calore, cogenerazione e un sistema rinnovabile, come il fotovoltaico," spiega Liesner. "Ovviamente sempre adattata alle condizioni locali."

Mancano collegamenti adeguati

Anche se in futuro aumenterà la quota di energie rinnovabili, è fondamentale garantire la sicurezza dell'approvvigionamento con una capacità sufficiente, senza compromettere la redditività. L'espansione lenta della rete rappresenta un altro ostacolo, perché spesso gli impianti rinnovabili o le pompe di calore devono aspettare a lungo per essere collegati alla rete. "In alcune zone, i collegamenti necessari non sono proprio disponibili."

In questo contesto, la cogenerazione può dare un contributo significativo, sottolinea Liesner. Oltre a essere il portavoce di 2G, Liesner è vicepresidente dell'Associazione Tedesca per la Cogenerazione (B.KWK) e membro del consiglio dell'Associazione Tedesca per l'Energia Rinnovabile (BEE). "Non ci stanchiamo mai di ribadire che la cogenerazione offre numerosi vantaggi per il sistema energetico," dice Liesner. "E allo stesso tempo, non crea vincoli, perché gli impianti possono essere convertiti ai gas verdi, come l'idrogeno." In poche parole, l'interazione tra cogenerazione e pompe di calore ottimizza l'uso delle energie rinnovabili e sostiene la stabilità della rete elettrica. Un impianto di cogenerazione decentralizzato è un vantaggio sia per l'operatore che per la società. "Sicuramente avremo bisogno di grandi centrali a gas compatibili con l'idrogeno," enfatizza Liesner. "Ma forse potremmo risparmiare su una o due grandi centrali elettriche."

In Germania, un esempio pratico viene dalle associazioni statali delle energie rinnovabili della Renania-Palatinato e della Renania Settentrionale-Vestfalia, che hanno presentato un documento su questo problema. Un liceo a Bingen am Rhein, composto da un edificio storico e altri edifici, ha un fabbisogno termico giornaliero fino a 2.000 kW in inverno, che non può essere coperto solo dalle pompe di calore, poiché la potenza elettrica richiesta di 700 kW non può essere fornita dalla rete né economicamente né tecnicamente. Per raggiungere un approvvigionamento energetico a emissioni zero, è stata quindi proposta una combinazione di impianti di cogenerazione decentralizzati e pompe di calore.

In inverno, gli impianti di cogenerazione o le celle a combustibile devono fornire calore ed elettricità in modo efficiente e alleggerire la rete, mentre fuori stagione le pompe di calore si occupano del riscaldamento lavorando in modo più efficiente grazie a carichi di riscaldamento inferiori.

La cogenerazione offre molti vantaggi, senza creare vincoli

I carichi residui positivi possono essere gestiti attivando la cogenerazione, mentre quelli negativi possono essere compensati assorbendo l'energia eolica e fotovoltaica tramite sistemi power-to-heat. Fuori stagione, le pompe di calore assumono il compito di riscaldare, sfruttando temperature esterne più alte e un carico di riscaldamento degli edifici significativamente ridotto, il che comporta coefficienti di prestazione più elevati e maggiore efficienza. Questo esempio dimostra che la cogenerazione è il partner ideale per l'espansione delle energie rinnovabili, sia nel settore elettrico che in quello del riscaldamento.

La cogenerazione non è la soluzione migliore ovunque

La crescente domanda di elettricità dovuta alle pompe di calore nel settore edilizio e alla mobilità elettrica nel settore dei trasporti intensificherà ulteriormente questa situazione. È quindi fondamentale avere a disposizione energia rapidamente regolabile per coprire i picchi di domanda. "Non stiamo dicendo che la cogenerazione sia la soluzione migliore ovunque," afferma Liesner. "I gas verdi sono una risorsa scarsa e lo resteranno per anni. Soprattutto nel settore delle abitazioni unifamiliari o per le proprietà più piccole, le pompe di calore saranno sicuramente la soluzione del futuro." Si tratta di trovare la soluzione migliore per ogni singola proprietà, comune, ospedale o azienda.

In questo contesto, Liesner esorta nuovamente i politici tedeschi a riformare rapidamente la Legge sulla Cogenerazione (KWKG), che attualmente scade nel 2026. "Avremo ancora bisogno della cogenerazione in futuro e quindi di una legge riformata." Gli impianti di cogenerazione devono essere inclusi costantemente nell'infrastruttura energetica per sfruttare la loro capacità di bilanciare sia i carichi residui positivi che negativi nella rete di distribuzione elettrica.

Secondo l'intera industria della cogenerazione, questo è cruciale poiché la rete è sotto pressione a causa dell'integrazione crescente di pompe di calore e stazioni di ricarica per veicoli elettrici. Inoltre, la cogenerazione offre l'opportunità ideale per collegare la strategia GEG con quella delle centrali elettriche, ovvero il mercato del calore con quello elettrico. "L'industria potrebbe aggiungere circa 6 gigawatt di capacità all'anno."

Gli impianti di cogenerazione decentralizzati potrebbero quindi diventare il "booster" tanto necessario per la transizione energetica.